【浙江专练】2025年中考科学专项复习 第25节-电磁铁和电磁继电器（含答案）

电磁铁和电磁继电器
一、单选题
1．电子门锁因其功能齐全，外观新颖等诸多优点，被广泛应用在我们生活之中。电子门锁的内部原理如下图所示，图中S是指纹开关，电磁继电器K是轻质弹簧，L是电磁铁，B是带有固定磁极的锁，当锁的磁极S端插入锁孔C中时，门处于锁定状态。下列说法错误的是
A．当开关断开时，绿灯亮，门锁处于锁定状态
B．当开关闭合时，电磁铁A与锁固定磁极相互排斥
C．当开关闭合时，电磁铁L的上端为S极，此时红灯亮
D．更改控制电路电源的正负极，不会影响门锁正常工作
2．许多自动控制的电路中都安装有电磁铁，有关电磁铁的说法正确的是
A．电磁铁的铁芯可以用钢棒代替
B．电磁铁的磁性强弱只与电流的大小有关
C．电磁铁的磁极方向与电流的方向有关
D．电磁继电器中的电磁铁可以用水磁体代替
3．生态鱼缸需要足够的光照，为了补偿光照，小滨设计了如图所示的智能补光电路，光暗时灯L自动补光，自然光较亮时灯 L自动熄灭，R1为定值电阻，R2为光敏电阻。已知灯L无法照射到电阻R2，下列说法正确的是
A．闭合开关S，电磁铁上端为S极
B．自然光照强度降低时，电磁铁的磁性减弱
C．R2的阻值随自然光照强度的减弱而增大
D．当自然光照强度增大时，电压表示数变大
4．如图所示为一台非铁性物质制成的天平，天平左盘中的A是一铁块，B是一个电磁铁。未通电时，天平平衡。给B通电，铁块A被吸起，当A离开天平盘，而又未碰到B的过程中，下列说法中正确的是（　　）
A．天平仍保持平衡 B．天平右盘下降
C．天平左盘下降 D．无法判断天平的平衡状况
5．小科走到电梯前，发现电梯上没有站人时运行较慢，当他站到电梯上时，电梯的运行速度变快了很多。他了解到电梯是由电动机带动运转的，电梯的控制电路中安装了压敏电阻(压敏电阻受到压力时，阻值会发生变化)，控制电梯运动快慢的模拟电路如图所示。下列分析合理的是（　　）
A．触点3与触点Ⅰ接触时，电梯运行较快
B．压敏电阻由半导体材料制成，受压时阻值变小
C．电梯没有站人时，电磁铁磁性较强
D．电梯没有站人时，电动机两端的电压较大
6．关于下图所示的电和磁知识描述错误的是（　　）
A．甲图说明同种电荷相互排斥
B．乙图说明电流周围存在磁场
C．丙图是电动机工作原理示意图
D．丁图是有金属外壳的家用电器使用的插座
7．如图是研究电磁现象的一些实验。下列关于这些实验的叙述正确的是(　　)
A．图甲中小磁针被铁棒吸引，说明铁棒本身具有磁性
B．图乙中小磁针发生偏转，说明电流周围存在磁场
C．图丙中条形磁铁静止时A 端总是指向北方，说明A 端是条形磁铁的南极
D．图丁中铁钉 B吸引的大头针比A 多，说明电磁铁的磁性强弱与电流大小有关
8．医生给心脏疾病的患者做手术时，往往要用一种称为“人工心脏泵”的体外装置来代替心脏，以推动血液循环如图是该装置的示意图，线圈 ab固定在用软铁制成的活塞柄上（相当于一个电磁铁），通电时线圈与活害柄组成的系统与固定在左侧的磁体相互作用，从而带动活塞运动。活塞通过阀门与血管相通，阀门S1只能向外开启，S2只能向内开启。下列说法正确的是（　　）
A．若电流从a端流进线圈，从b端流出线圈，则电磁铁左侧为S极
B．若电流从b端流进线圈，从a端流出线圈，则电磁铁右侧为S极
C．要使血液流出该“血泵”，电流需从a端流进线圈，从b端流出线圈
D．要使血液流入该“血泵”，电流需从a端流进线圈，b从端流出线圈
9．用两枚相同的铁钉、滑动变阻器、干电池、开关和导线组成如图所示电路进行实验。闭合开关，观察到电磁铁A吸引大头针的数目比电磁铁B多，多次实验，结果相同。此实验说明影响电磁铁磁性强弱的一个因素是（　　）
A．电磁铁极性 B．电流大小 C．电流方向 D．线圈匝数
10．一通电螺线管中的电流方向和其周围磁感线的分布如图所示，其中正确的是（　　）
A． B．
C． D．
11．如图所示，闭合开关，将滑动变阻器的滑片P向右移动时，弹簧测力计的示数变大。则下列分析正确的是（　　）
A．电磁铁的上端为N极
B．电源左端为“+”极
C．断开开关，弹簧测力计示数为零
D．若滑动变阻器的滑片P不动，抽去电磁铁铁芯，弹簧测力计示数增大
12．校园路灯实行自动化管理，其内部装有一个光敏电阻R，R 的阻值随光照强度变化关系如图所示，忽略弹性衔铁和电磁铁线圈电阻，下列电路符合设计要求的是（　　）
A． B．
C． D．
13．如图所示的台秤原理图，电源电压恒定。能满足“物体质量增一时，电压表或电流表示数也增大”要求的是（）
A． B．
C． D．
14．如图所示的电路中，电源两端的电压保持不变。闭合开关S后，滑动变阻器的滑片P向右移动，下列说法中正确的是 (　　)
A．电流表 A1与电流表A2的示数之和变小
B．电压表V与电流表A2的示数之比保持不变
C．电流表A1的示数变小，电压表V 的示数变大
D．电流表A2的示数不变，电压表V 的示数不变
15．下列有关电铃（如图）的说法正确的是……………………（　　）
A．电铃的工作原理是电磁感应
B．小锤击打到铃碗时，电磁铁仍具有磁性
C．要使铃声响度大一些，可适当降低电压
D．滑动变阻器的滑片向左移动，电磁铁的磁性变强
16．如图所示，对下列现象相应的说明正确的是（　　）
A．甲图说明通电螺线管周围的磁场与条形磁体类似
B．乙图中只改变电流的方向，测力计的示数变小
C．丙图中U形磁铁周围的磁感线分布判断：磁体左边是S极，右边是N极
D．丁图中小磁针的N指向地理南极
17．如图，闭合开关S，滑动变阻器的滑片P向左滑动时，则下列说法正确的是（　　）
A．的电阻变大 B．电流表的示数增小
C．电压表的示数增大 D．的电功率增大
二、填空题
18．如图所示是一个限流装置示意图。图中P是电磁铁，S是闸刀开关，Q是衔铁，可绕O点转动。当电路由于短路或接的用电器功率过大等原因导致电路中的　 　过大时，电磁铁的磁性　 　(填“变强”或“变弱”)，吸引衔铁的力　 　(填“变大”或“变小”)，使衔铁向左转动，闸刀开关在　 　的作用下自动断开，切断电路，起到保险作用。
19．工作原理：利用“同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引”的原理，通过轨道上强电磁铁与列车上电磁铁的排斥或吸引作用而悬浮起来，使列车与轨道分离，消除了列车与轨道间的　 　。
三、实验探究题
20．科学兴趣小组做了一个有趣的纸盒实验：在水平桌面的右端放有一个封闭纸盒，一辆绑有磁铁的小车从斜面上静止下滑后在水平桌面上向右运动。在靠近纸盒的过程中小车的速度越来越慢，最后停在了A位置，如图所示。小组同学对这一现象展开了讨论：
（1） 小明认为小车速度减小除了受到摩擦力的作用外，可能还受到纸盒的影响。为了证实他的猜想，小明应该如何设置实验？
　 　。
（2）小明通过实验发现，纸盒能使小车运动速度减小得更快。那纸盒里有什么呢？小芳提出了以下假设：
假设1：纸盒中有铁块。假设2：纸盒中有磁体。假设3：纸盒中有闭合的线圈。小强根据已学知识否定了　 　。
（3）小强打开纸盒，发现里面是一个闭合的线圈。为什么闭合的线圈会使小车的速度减小得更快？对这一现象解释合理的是：当磁体靠近闭合线圈时，　 　（填序号）。
①线圈吸引了小车②小车运动，车上磁铁使线圈周围产生的磁场与靠近的磁铁排斥③小车的惯性作用减小
四、解答题
21．电热桌垫在冬天很受欢迎(如图甲)。某校综合实践活动小组的同学探究了它的原理，查看说明书后发现：该电热桌垫由8伏电源供电，发热部分由R1和R2组成，调温档有关、低温、高温三档，已知两图中R1均为8欧，R2均为2欧。
（1）按如图乙的电路，当S1闭合、S2闭合时电热桌垫处于　 　档 (选填“关”、“低温”或“高温”)。
（2）图乙中该电热桌垫消耗的最大功率是多少瓦
（3）若电热桌垫实际电路如图丙，现电热桌垫处于高温档，开关S1闭合，S2　 　(选填“断开”或“闭合”)。
（4）图丙中当电热桌垫处于低温档时，求10分钟内产生的热量是多少焦 (不考虑温度的变化对电阻的影响)。
22．[项目名称]制作烟雾报警器。
[相关资料]烟雾报警器内部由发射电路和接受电路组成(如图甲所示)。发射电路发射的红外光源会被外界烟尘粒子散射，烟的浓度越大，接受电路接收到的光强度越弱。接收电路能够将光信号转化为电信号，最后转化为报警信号。
[项目任务]小组同学讨论后，确定烟雾报警器的要求如下： ．
供电电源：6伏
报警电流：≥250毫安
功能：当环境中的烟雾浓度升高至一定值时，立刻报警鸣叫。
[方案设计]小组同学讨论后，利用光敏电阻对烟雾报警器的接收电路部分进行设计，如图乙所示，其中，光敏电阻的大小会随着接收到的红外光束的强弱发生变化。
（1）[器材选择]根据上述要求，该兴趣小组的同学从实验室选择所需器材，其中，电源电压U1恒为6伏，滑动变阻器规格为“2安50欧”，要想实现烟雾报警器的功能，他们选．择的光敏电阻Rx的阻值大小随光照强度变化的图像应为
A． B．
C． D．
（2）[项目调试]该组同学组装好电路后开始测试，闭合开关S，发现当通过线圈的电流为200毫安时，报警器就开始工作，此时滑动变阻器的阻值Rp=15欧(线圈电阻不计)。在光照强度不变的情况下，为了符合制作要求( 即报警电流≥250毫安)，应调节滑动变阻器连入电路的阻值为多大？(写出具体的计算过程)
（3）[项目评价与反思]为了提高该烟雾报警器的灵敏度(即在烟雾更少条件下就能报警)，该组同学提出以下几种方法，其中正确的是
A．增大电源电压 B．增加线圈匝数
C．增大线圈和衔铁之间的距离 D．更换阻值较小的保护电阻
23．如图甲所示是某项目化小组模拟自动灌注的模型示意图，该装置可分为灌注装置和运输装置两部分。通过运输装置中的传送带将空杯运输到灌注台，灌注装置在控制电路的控制下，使线圈1定时吸引衔铁将工作电路接通，喷头向杯中注入果汁。灌注台下方有压敏电阻R2，其阻值随压力F的变化情况如图乙所示，空杯、传送带、灌注台对R2的压力均忽略不计。当通过线圈2的电流大于或于0.2A时，电动机内部开关闭合，传送带将带着装有果汁的杯子移动至接收台。
（1）当果汁灌入杯中时，通过线圈2的电流将　 　。
（2）运输装置中，电源电压U3=1.2V，线圈2电阻不计。若R3的阻值为2Ω，求该情况下每杯至少可灌注多少克的果汁
（3）为使喷头可以间断性喷射，控制电路的电源电压U1呈图丙周期性变化，线圈1电阻不计，当通过线网1的电流I≥0.5A时，电磁继电器衔铁被吸下，喷头喷射果汁，已知喷头每秒喷出果汁质量为200g。若每次灌注240g果汁，为使果汁的过程可连续且稳定地进行，则应调节R1的阻值为多少欧
24．小华制作的蓄水池水位报警模拟装置如图甲所示：浮子由铜片E、空心杆F和木块Q构成，在低水位时，铜片E位于固定支架上；当水位上升到距池底的高度为H时，铜片E刚好与C、D接触，蜂鸣器R发出忽强忽弱的报警音，报警音的强度随着其两端电压的增大而增大。电源电压U=6V，定值电阻R0=3Ω，R可视为9Ω的定值电阻，不计其它电阻。
（1）请结合图甲说明当E与C、D接触时，蜂鸣器R发出忽强忽弱报警音的工作原理 　 　；
（2）在衔铁被释放和吸下过程中，蜂鸣器R两端电压随时间变化如图乙所示；在未解除报警的情况下，求开始报警后10s内电路所消耗的电能？（写出计算过程）
（3）要使刚开始报警时水面距池底的高度H增大，提出一条改进措施 　 　。
25．研习小组参观“智能温控蔬菜种植大棚”后，尝试设计了“自动温控电路”，如图甲所示。电路分控制电路和工作电路两部分，挖制电路电源电压恒为6V，R1为20Ω的定值电阻，R2为滑动变阻器，R3为工作电路的加热电阻。
（1）控制电路电磁铁线圈上端的磁极为　 　(植“N”或“S”)。
（2）若线圈中电流为0.2A时，电磁铁就会吸引衔铁，使工作电路中R3停止加热。此时R2接入电路的有效阻值是多少欧
（3）甲电路通过移动滑动变阻器滑片，改变电流，从而来实现对工作电路工作状态的控制。为实现“自动温控”，小东用热敏电阻R3替换R2．热敏电阻阻值与温度关系有两类，如图乙。为实现目的，需选择曲线　 　(填“①”或“②”）所示的热敏电阻。该改进，可实现一定温度下的自动控制。
（4）温度过高和过低都不利于植物生长，再次改进电路，如图丙所示(La和Lb是完全相同的电磁铁），让温度低于15℃时加热系统工作，温度高于30℃时制冷系统工作。若温度高于30℃时制冷系统工作，此时热敏电阻Ra和Rb要满足怎样的大小关系 说说你的理由：　 　。
26．如图所示电路，开关闭合后，电流表A1示数为1.2-A，电流表A2示数为0.8A，电压表V示数为6V，请回答：
（1） 电源电压是　 　v。
（2） 求灯L1的阻值。
答案解析部分
1．B
2．B
3．D
4．C
5．B
6．C
7．B
8．C
9．D
10．B
11．B
12．B
13．D
14．A
15．D
16．A
17．D
18．电流；变强；变大；弹簧
19．摩擦
20．（1）拿掉纸盒后重复实验，观察小车的位置并与原来的比较
（2）假设1
（3）②
21．（1）高温
（2）当两个开关都闭合时，电路中只有R2，
此时电路的最大功率：；
（3）闭合
（4）图丙中，只闭合S1时，电路中只有R1，为低温挡，
10分钟内产生的热量是：。
22．（1）D
（2）电路中RP与R串联，当I=220毫安=0.2安时， RP=15欧
Rx=30欧-15欧=15欧
当I’=250毫安=0.25安，
RP’= R-Rx=24欧-15欧=9欧
（3）A；B
23．（1）变大
（2）该情况下每杯至少可灌注300克的果汁
（3）应调节R1的阻值为12Ω
24．（1）当E与C、D接触时，电路接通，蜂鸣器R报警，电磁铁开始工作，衔铁被吸下来，衔铁与B点接触，电磁铁和R0被短路，根据欧姆定律可知通过电路的电流变大，蜂鸣器R报警声音变强，电磁铁失去磁性，弹簧将衔铁拉起，衔铁与A点接触，蜂鸣器R报警声音变弱
（2）衔铁与B点接触时，电路为蜂鸣器的简单电路，此时通过电路的电流：，
电路的电功率：P=UI=6V×A=4W，
衔铁与A点接触时，两电阻串联接入电路，串联电路总电阻等于各部分电阻之和，
此时通过电路的电流：，
此时电路的电功率：P′=UI′=6V×0.5A=3W，
由图可知一个周期为2s，一个周期内tA=0.5s，tB=1.5s，
那么完成一个周期消耗的电能：W=PtB+P′tA=3W×0.5s+4W×1.5s=7.5J，
开始报警后10s内电路所消耗的电能：W′=×W=5×7.5J=37.5J；
（3）增大木块的重力
25．（1）N
（2）10
（3）②
（4）当温度低于15℃时加热系统工作，即此时电磁铁b的磁场大于a的磁场，那么通过b的电流大于通过a的电流。根据欧姆定律可知，此时Ra>Rb；同理，当温度高于30℃时制冷系统工作，即a的磁场大于b的磁场，因此通过a的电流大于通过b的电流，即Ra26．（1）6
（2）